Сновидіння може виснажувати енергетичні ресурси мозку – дослідження
Джерело: Університет Тохоку, Communications Biology
Вчені виявили незвичайний енергетичний парадокс мозку під час швидкого сну (REM), який найбільше пов’язують зі сновидіннями. Дослідження на мишах показало, що приблизно за 50 секунд до початку REM-сну кровопостачання мозку починає зростати, однак після переходу в цю фазу рівень АТФ у нейронах, тобто безпосередньо доступної для них енергії, знижується.
Результати можуть свідчити про те, що під час сновидінь нейрони витрачають енергію швидше, ніж вона встигає поповнюватися, попри збільшення доступності метаболічного палива.
Дослідники з Університету Тохоку вивчали, як мозок розподіляє енергетичні ресурси під час різних фаз сну. Особливу увагу вони приділили REM-сну, або швидкому сну, коли тіло залишається переважно нерухомим, але активність мозку нагадує стан неспання.
Щоб спостерігати за роботою мозку під час природного сну, науковці використовували мишей із прозорим черепом, створеним за допомогою спеціальної смоли, що твердне під дією ультрафіолетового випромінювання. За допомогою ширококутної флуоресцентної візуалізації вони відстежували зміни об’єму крові в мозку, а також рівні нейронального АТФ та пірувату в астроцитах.
Об’єм крові дослідники розглядали як показник надходження до мозку метаболічних ресурсів. АТФ є основною енергетичною молекулою клітин, тоді як піруват бере участь у перетворенні глюкози на енергію.
Вчені встановили, що під час переходу від не-REM-сну до REM-сну кровопостачання мозку починало збільшуватися приблизно за 50 секунд до офіційно визначеного початку швидкого сну. Спочатку зміни з’являлися в задній частині кори головного мозку, а потім поширювалися вперед.
Після початку REM-сну зростав також рівень пірувату в астроцитах. Це може свідчити про збільшення доступності метаболічного палива або активізацію процесів його переробки.
Водночас рівень АТФ у нейронах знижувався. Таким чином, мозок перед початком REM-сну, схоже, заздалегідь збільшує кровопостачання та доступність енергетичних ресурсів, але під час самої фази швидкого сну нейрони можуть використовувати цю енергію настільки інтенсивно, що її безпосередній запас зменшується.
Дослідники припускають кілька можливих пояснень. Нейрони можуть витрачати значну кількість АТФ на перебудову синаптичних зв’язків, пов’язану з консолідацією пам’яті, взаємодію між гіпокампом і корою або координацію роботи великих нейронних мереж.
Також можливі зміни у передачі енергетичних ресурсів від астроцитів до нейронів або в роботі мітохондрій, які виробляють АТФ. Який саме механізм лежить в основі спостережуваного падіння АТФ, дослідники поки не встановили.
За словами науковців, результати показують, що мозок під час сновидінь може працювати в умовах дуже високого енергетичного навантаження. При цьому він не просто отримує більше ресурсів, а й перерозподіляє їх відповідно до поточних потреб.
Дослідження також може допомогти краще зрозуміти, як мозок підтримує складну внутрішню активність у межах обмеженого енергетичного бюджету. Сон, зокрема REM-фаза, пов’язаний із такими процесами, як консолідація пам’яті та відновлення когнітивних функцій.
Водночас автори наголошують, що дослідження проводили на мишах, тому його результати не можна автоматично переносити на людей. Подальші роботи мають показати, чи відбуваються аналогічні зміни енергетичного обміну в людському мозку під час сновидінь.
- Люди, які проводять більше часу у фазі швидкого сну (REM), мають нижчий ризик розвитку 83 захворювань, зокрема деменції, серцевої недостатності та хвороби Паркінсона. Більша тривалість глибокого сну також пов’язана зі зниженням ризику низки захворювань.
У Палаті представників США дедалі більше республіканців погрожують заблокувати додаткове фінансування Пентагону, якщо адміністрація Дональда Трампа не посилить тиск на Росію.
В Одесі у віці 72 років помер художник-авангардист, графік, фотограф і художник театру ляльок Юрій Плісс.
Прем’єр-міністр Угорщини Петер Мадяр звинуватив свого попередника Віктора Орбана у висловлюваннях про збройне повстання та насильницьку зміну конституційного ладу.
Українські військові засоби зі Starlink перестають працювати на швидкості 130-161 км/год на різних ділянках фронту.
Роботу президента США Дональда Трампа схвалюють 33% американців, тоді як 66% не підтримують її. Це найнижчий показник за всю його першу каденцію, свідчить спільне опитування The Washington Post, ABC News та Ipsos.